CC BY
28УДК 625.855.31/32
В.Е. НИКИШИН, канд. техн. наук, Саратовский государственный технический университет
Ресурсосберегающая технология холодной регенерации асфальтобетона
Регенерация старого асфальтобетона является актуальной задачей по нескольким причинам. Во-первых, регенерация — это возможность экономного использования ресурсов. Во-вторых, технологии, применяемые при этом, определяют уровень развития науки и техники. Применение старого асфальтобетона в несвязных слоях дорожных одежд не соответствует его ценности. В-третьих, объем ежегодно образующегося старого асфальтобетона ставит проблему его утилизации. В СССР он составлял 2 млн т в год [1]. По другим оценкам, эта цифра в 7—10 раз больше. Складирование старого асфальтобетона должно осуществляться на специальных площадках (полигонах), поскольку может привести к загрязнению окружающей среды. В-четвертых, регенерация старого асфальтобетона позволяет получить значительный экономический эффект.
В настоящее время существуют различные методы регенерации старого асфальтобетона, что позволяет проектировщику выбрать наиболее подходящий в конкретных условиях. Все технологии регенерации старого асфальтобетона делятся на горячие и холодные, которые могут быть реализованы как в заводских условиях, так и на месте производства работ.
Широкое распространение получили технологии горячей регенерации. Их достоинством является получение материала, который применяется аналогично обычным горячим смесям. Однако эти способы имеют ряд недостатков: большие затраты энергии на сушку и нагрев составляющих, необходимость в специальном оборудовании, загрязнение окружающей среды, вредные условия труда рабочих, ограниченная дальность перевозки горячих смесей, старение и полимеризация битума как следствие длительного воздействия высокой температуры, необходимость введения добавок для пластификации битума в составе старого асфальтобетона и др.
С точки зрения охраны окружающей среды и экономии энергии наиболее эффективными являются техно-
логии холодной регенерации старого асфальтобетона. Холодная регенерация может быть осуществлена при использовании битума, битумных эмульсий, цемента или при их совместном применении. Наибольшее распространение получила технология холодного ресайк-линга (с захватом слоев основания для обеспечения требуемого гранулометрического состава или без захвата). Разработаны рекомендации по применению этой технологии в нашей стране [2]. Для более широкого внедрения технологии холодного ресайклинга этот документ нуждается в доработке. В нем не описаны технологии производства работ при устройстве виражей, уширении проезжей части для достижения требуемого гранулометрического состава при наличии прочного щебня. Перечень нормируемых показателей физико-механических свойств (предел прочности при 20 и 50оС, коэффициент водостойкости и водонасыщение) недостаточно характеризует все свойства материала. За рубежом перечень нормируемых показателей более широкий.
Несмотря на преимущества технологии ресайклинга (из затрат исключаются транспортные затраты на перевозку старого асфальтобетона, возможность 100% его использования, исключается необходимость разогрева старого асфальтобетона, возможность исправления профиля поверхности), она имеет свои недостатки. Технология требует комплекта специальных машин (ресайклера, суспенза-тора для получения цементной суспензии), применения битумных эмульсий, что удорожает работы. Кроме того, рекомендуется применение специальных битумных эмульсий для лучшего обволакивания частиц старого асфальта. Технология ориентирована на применение битума с вязкостью не более вязкости битума марки БНД 90/130 (рекомендация производителей).
Необходимо отметить, что технология холодного ре-сайклинга появилась сравнительно недавно и поэтому требуется изучение и накопление практического опыта ее использования, что подтверждается случаями не-
Наименование показателя для испытания образцов асфальтобетона Значение для
регенерированного асфальтобетона с дисперсным битумом горячих асфальтобетонов по ГОСТ 9128-97
плотных II марки для III ДКЗ пористых I марки
Водонасыщение, об. %, не более, для типов:
А 2-5
Б, В 9 1,5-4 5-10
Набухание, об. %, не более 0,5 - -
Предел прочности при сжатии, МПа:
а) при 20оС для всех типов асфальтобетонов, не менее 2,2 2,2 -
б) при 50оС, не менее, для типов:
А 0,9 0,9
Б 1 1 0,7
В 1,2 1,2
Водостойкость, не менее 0,9 0,85 0,7
Водостойкость при длительном водонасыщении,
не менее 0,75 0,75 0,6
www.rifsm.ru научно-технический и производственный журнал fg.f rj ^ Г f 2 j | Lj;. | LJ й
10 май 2010
удачного применения этой технологии в нашей стране и за рубежом. Неудачи связаны с неправильным установлением содержания вяжущего (например, увеличение содержания цемента приводит к трещинообразованию), ошибками, вызванными неправильным учетом местных условий (преждевременное разрушение покрытия вследствие захвата при ресайклировании слоев, содержащих глинистые частицы, низкая прочность полученного слоя вследствие капиллярного поднятия воды), нарушениями технологии производства работ и т. д. Нет полной ясности в методике подбора состава смесей и даже не совсем очевидны их требуемые свойства и расчетные характеристики.
Таким образом, технология холодного ресайклинга имеет ряд недостатков, а другие технологии холодной регенерации старого асфальтобетона практически не используют.
Поэтому достаточно актуальной является задача разработки технологии холодной регенерации асфальтобетона на АБЗ, которая была бы лишена недостатков существующих методов.
В Саратовском ГТУ (СГТУ) впервые предложена технология холодной регенерации асфальтобетона, существенным отличием которой является образование в процессе смешения компонентов в объеме смеси прямой медленнораспадающейся битумной эмульсии на твердом эмульгаторе, роль которого выполняет обычно применяемый в этом качестве минеральный порошок [3]. Технология реализуется введением битума 140—1б0оС в смесь холодных увлажненных составляющих материалов, состоящую из старого асфальтобетона, песка, минерального порошка и при необходимости щебня с диспергированием его в процессе перемешивания (см. схему).
Результаты исследований позволили определить физико-механические свойства регенерированного асфальтобетона с дисперсным битумом и разработать требования к регенерированному асфальтобетону с дисперсным битумом (данные в таблице). Анализируя данные, представленные в таблице, можно сделать вывод, что по основным показателям свойств регенерированный асфальтобетон с дисперсным битумом отвечает требованиям ко II марке горячего плотного асфальтобетона для III дорожно-климатической зоны. Водонасы-щение удовлетворяет требованиям ГОСТ 9128—97 к горячему пористому асфальтобетону.
Технология регенерации асфальта с дисперсным битумом способствует решению острых социальных проблем и по сравнению с традиционной горячей технологией имеет ряд значимых достоинств: энергосберегающая, так как отпадает необходимость в высушивании и нагреве минеральных составляющих; снижает металлоемкость АБЗ за счет исключения из технологической линии сушильного барабана, форсунки, топочного хозяйства, пылеуловительной установки, грохота; экологически безопасная, так как благодаря холодному и влажному приготовлению смесей практически полностью исключается выброс в атмосферу пыли, окислов азота, серы, углерода, канцерогенных углеводородов. Народнохозяйственный эффект от ее внедрения составляет около 50% по сравнению с асфальтобетонами горячего приготовления и др.
В сравнении с технологией холодного ресайклинга технология регенерированного асфальтобетона с дисперсным битумом имеет следующие достоинства: не требуется специального оборудования, отпадает необходимость в приготовлении битумной эмульсии.
Холодные регенерированные асфальтобетоны с дисперсными вяжущими рекомендуется применять для устройства покрытий и оснований на дорогах II—IV технических категорий в III—V дорожно-климатических зонах.
Технологическая схема производства регенерированной асфальтовой смеси
Опыт показал, что холодные регенерированные смеси могут эффективно применяться для ямочного ремонта покрытий.
Ключевые слова: регенерация асфальтобетона, холодный ресайклинг, дисперсный битум, технологическая схема.
Список литературы
1. Сюньи Г.К. Регенерированный дорожный асфальтобетон. М.: Транспорт, 1984. 118 с.
2. Методические рекомендации по восстановлению асфальтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог способами холодной регенерации: Изд. офиц. Отрасл. дор. метод. документ / Мин. трансп. РФ, Гос. служба дор. хоз-ва: Росавтодор. М., 2002. 56 с.
3. Пат. 2351703 РФ. Способ приготовления холодной органоминеральной смеси для дорожных покрытий / Горнаев Н.А., Никишин В.Е., Евтеева С.М., Андронов С.Ю., Пыжов А.С.; заявл. 15.02.08 ; опубл. 10.04.09. Бюл. № 10. С. 10.
В издательстве «СТРОЙМАТЕРИАЛЫ» вышел дайджест «Материалы для дорожного строительства»
В дайджест вошли статьи, опубликованные в журнале «Строительные материалы»® за 2004-2009 гг. -всего более 100 статей по тематическим разделам:
- нормативная и методическая база отрасли;
- материалы для дорожного строительства;
- ремонт дорог.
Для приобретения дайджеста следует направить заявку произвольной формы в издательство по факсу или электронной почте. Не забудьте указать наименование организации, почтовый адрес доставки, ФИО получателя.
Телефон/факс: (495) 976-22-08, 976-20-36
E-mail: mail@rifsm.ru. rifsm@mail.ru
i&r pywrSJJiiHÜJS
ДАЙДЖЕСТ
«Материалы для дорожного строительства»
■f: ■ научно-технический и производственный журнал www.rifsm.ru
Ы- ® май 2010 11
